Модернизация электрооборудования шлихтовальной машины
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
потребитель электроэнергии: более 60% всей потребляемой в стране электроэнергии преобразуется в механическую работу посредством электропривода.
В современных условиях особое значение приобретает комплекс вопросов, связанных с энергосбережением в электроприводе, поскольку, с одной стороны, особенно острой стала проблема экономии электроэнергии и, с другой стороны - появились реальные возможности ее эффективного решения применительно к главному ее потребителю - электроприводу.
Потребность в сравнении эффективности работы различных преобразовательных устройств возникла тогда, когда появилась возможность решать одну и ту же техническую задачу при разных по конструкции механизмов. Необходимость иметь общую оценку энергетического совершенства этих механизмов определялась не только потребностями общения между специалистами для выявления наиболее удачного решения. Потребитель тоже был заинтересован в наличии понятной оценки потребительской эффективности преобразующего энергию устройства. Когда рабочие механизмы выполняли простые функции с однонаправленной передачей и преобразованием энергии, сложился и широко используется в настоящее время показатель эффективности, известный как коэффициент полезного действия - КПД.
Преобразователи электроэнергии преобразуют переменный ток в постоянный и наоборот, регулируют или стабилизируют выходной ток или напряжение, изменяют частоту переменного тока. В электроприводе применяются два основных типа преобразователей электроэнергии: электромашинные и статические. С точки зрения качества электроэнергии и влияния работы на сеть электромашинные преобразователи имеют преимущества перед статическими, однако, их доля использования постоянно уменьшается, так как они громоздки и имеют худший КПД, чем статические преобразователи.
Среди силовых статических преобразователей наиболее распространенными и перспективными являются полупроводниковые преобразователи (ПП) на базе диодов, тиристоров и транзисторов. По своим энергетическим свойствам статические преобразователи обладают рядом особенностей, главной из которых является генерация высших гармонических токов и напряжений, вызывающих искажение напряжения в питающих сетях и повышенные потери в канале передачи электроэнергии.
Существенным положительным свойством полупроводниковых преобразователей по сравнению с электромашинными являются меньшие потери от первой гармонической составляющей тока. Это объясняется, во-первых, меньшими потерями в самом преобразователе по сравнению с электрической машиной (отсутствуют механические потери, потери на возбуждение электрических машин), и, во-вторых, меньшим числом ступеней преобразования электроэнергии. Номинальный КПД современных полупроводниковых преобразователей довольно высок и составляет: для выпрямителей - 0,95…0,98, а для преобразователей частоты - 0,9…0,95. КПД электромеханических преобразователей существенно ниже.
Несмотря на то, что системы электропривода с двигателями постоянного тока наиболее полно отвечают требованиям регулирования частоты вращения, все большее распространение получают регулируемые электроприводы с асинхронными двигателями. Это объясняется тем, что последние значительно дешевле, более надежны, конструктивно проще, не требуют постоянного и более тщательного ухода во время эксплуатации и имеют более высокий КПД. Простота конструкции позволяет легче решать вопросы использования асинхронных двигателей в условиях текстильной промышленности.
Значительное количество различных способов регулирования скорости асинхронных двигателей можно разделить на две большие группы:
регулирование с использованием дополнительных источников или преобразовательных устройств;
использование каскадных схем с введением добавочных ЭДС в ротор двигателя, а также системы частотного управления, в которых для питания двигателя служат индивидуальные источники переменной частоты и напряжения.
Непосредственно использовать энергию скольжения для производственных целей, как правило, невозможно, так как амплитуда напряжения и частота тока ротора не только отличается от соответствующих параметров питающей сети, но и изменяются в функции скольжения двигателя. Поэтому использование энергии скольжения связано с необходимостью включения в цепь ротора преобразователя электрической энергии. Схемы асинхронного электропривода со статическими преобразователями в цепи ротора называются выпрямительными каскадами.
Экономичность регулируемого асинхронного электропривода в каскадных схемах повышают за счет полезного использования энергии скольжения.
Принципиально существует две возможности для полезного использования энергии скольжения - возврат ее в питающую сеть или на вал асинхронного двигателя. На практике наибольшее распространение получили схемы асинхронных вентильных каскадов.
Эффективность вентильного каскада тем выше, чем меньше мощность преобразователя и чем больше количество энергии рекуперируется в сеть или на вал двигателя. Поэтому АВК целесообразно применять в первую очередь для электроприводов большой мощности с длительным режимом работы и небольшим диапазоном регулирования скорости.
Рекуперация электроэнергии повышает энергетическую эффективность данного способа регулирования скорости по сравнению с другими способами.
Коэффициент мощности асинхронного вентильного каскада повышается по мере уменьшен